• 2014年第34卷第4期文章目次
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    • >前沿理论与学科综述
    • 富营养化湖泊溶解性有机碳生物可利用性研究进展

      2014, 34(4):779-788. DOI: 10.5846/stxb201209241349

      摘要 (3028) HTML (171) PDF 3.04 M (1717) 评论 (0) 收藏

      摘要:富营养化湖泊溶解性有机碳(DOC)包括内源和外源性碳源,不同来源碳源在物质化学结构组成和分子量级等方面具有显著差异,进而影响到对细菌的生物可利用性和碳素在食物网中的传递效率。根据国内外文献,综述了内外源DOC在碳稳定同位素值域上的显著差异,建议通过对DOC碳稳定同位素的分析来识别富营养化湖泊中DOC的主要来源;通过对比内外源DOC在碳水化合物、结合态中性糖和腐殖质含量上的差异,并结合细菌生长参数如细菌二级生产力、细菌呼吸作用及细菌生长效率来分析内外源DOC对细菌的生物可利用性。从富营养化湖泊DOC来源的角度探讨其生物可利用性和碳素传递效率,有助于了解富营养化湖泊食物网中碳素循环特征,加强对湖泊生态学的认识,为湖泊环境治理与保护提供科学依据。

    • 黄河下游平原农业景观中非农生境植物多样性

      2014, 34(4):789-797. DOI: 10.5846/stxb201209251353

      摘要 (3111) HTML (75) PDF 5.63 M (1574) 评论 (0) 收藏

      摘要:农业景观中的自然、半自然生境及其上的植物群落对维持农业生态系统功能意义重大。为了解黄河下游典型平原农业景观中非农生境植物多样性特征,在对研究区景观格局分析的基础上,使用典型样地法对区域内农业景观中主要自然、半自然生境(包括林地、树篱、田间道路、沟渠等)进行调查。结果显示:研究区总体上为农业景观,居民点和林地斑块散布其间;区内植物科的地理分布以世界分布和泛热带分布为主,属的地理成分复杂,具有中国15个种子植物属分布区类型中的13个,以温带分布、世界分布和泛热带分布为主,总体上以广布种为主,优势科属明显,缺少特有种;林地和树篱具有较高的物种丰富度和多样性,沟渠和林地的物种均匀度和群落盖度最高,田间道路上群落组成的变化幅度和分化程度最大(β多样性指数最高);林地、树篱和田间道路等生境间的群落相似性极高,但其群落盖度和优势种组成具有显著差异,沟渠作为一种特殊生境与其他生境间相似性较低。研究表明,在黄河下游平原农业景观中,林地和树篱在物种多样性维持中作用较大,沟渠为水生和湿生植物提供了庇护所,不同生境间极高的群落相似性仅是物种组成名录的反映,而其生态功能存在显著差异。未来区内的生物多样性保护应重在生态系统功能和服务的维持及提高,而如何进行景观要素配置,才能兼顾农业生产力的可持续性和生态系统功能维持,尚需进一步探讨。

    • >个体与基础生态
    • 锰胁迫对杠板归细胞超微结构的影响

      2014, 34(4):798-806. DOI: 10.5846/stxb201306121691

      摘要 (2567) HTML (72) PDF 14.50 M (7355) 评论 (0) 收藏

      摘要:锰是植物生长必需的微量元素,然而锰含量过高将影响酶活性、造成植物毒害,不同植物的锰耐性差异很大。杠板归(Polygonum perfoliatum L.)是一种生长在锰尾矿废弃地的耐性植物。通过温室培养,应用透射电子显微镜-能谱联用仪研究不同锰处理条件下(5,1000,10 000 μmol/L)杠板归根、茎和叶细胞超微结构的变化和锰在叶细胞内可能的存在形式,结果表明:(1)生长介质锰含量为5 μmol/L时,杠板归细胞超微结构未见异常;即使锰处理浓度为1000 μmol/L时,杠板归根、茎和叶细胞结构依然完整,细胞器清晰可见,未见明显损伤;(2)当锰处理浓度为10000 μmol/L时,杠板归细胞器未见缺失现象,但根细胞内线粒体数量减少,茎细胞叶绿体开始受损,叶细胞叶绿体膜结构出现破损,基粒片层结构减少,嗜锇颗粒数量明显减少;(3)与对照相比,1000 μmol/L或10000 μmol/L锰处理30 d,植物细胞内出现黑色团聚物。10000 μmol/L锰处理条件下,杠板归叶细胞内和细胞间隙出现类似针状物质,这可能是杠板归体内锰积累和分布的形态之一。研究成果有助于阐明植物的锰耐性机制,为锰耐性植物筛选和废弃锰尾矿库生态重建提供科学参考。

    • 不同渗氧能力水稻品种对砷的耐性和积累

      2014, 34(4):807-813. DOI: 10.5846/stxb201306121677

      摘要 (2362) HTML (77) PDF 2.88 M (1337) 评论 (0) 收藏

      摘要:水稻是目前世界上(尤其是东南亚)最主要的粮食作物之一,也是砷(As)通过食物链进入人体的主要途径。日益加剧的土壤砷污染,严重影响了稻米的产量和品质,进而威胁着人体健康。通过温室实验,研究CNT 87059-3、玉香油占和巴西陆稻3种不同渗氧能力的水稻品种在不同砷浓度处理下的生长情况和砷积累特征,结果表明:(1)渗氧能力强的玉香油占砷耐性指数最高,砷处理浓度为2 mg/L时耐性指数高达0.71,而CNT 87059-3的耐性指数为0.55,巴西陆稻仅有0.17;(2)随着砷处理浓度的升高,3种水稻品种的生物量呈现下降趋势,但渗氧能力强的玉香油占较其它两品种生物量的下降幅度小;(3)在不同砷浓度处理下水稻地下部分的砷含量有显著性差异(P < 0.001),且同种砷浓度处理下不同水稻品种的地下部分砷含量也存在显著性差异(P < 0.01),渗氧能力较强的水稻品种与渗氧能力较弱的品种相比能显著降低砷在根部(地下部分)的积累。水稻渗氧能力与其砷耐性和砷积累有显著相关性,渗氧能力越强,水稻的砷耐性越强,砷的积累量越少。因此,通过筛选渗氧能力强的水稻品种,有望降低污染农田水稻的砷含量和健康风险。

    • 弱光下水分胁迫对不同产地披针叶茴香幼苗生理特性的影响

      2014, 34(4):814-822. DOI: 10.5846/stxb201209241351

      摘要 (2623) HTML (88) PDF 3.60 M (1276) 评论 (0) 收藏

      摘要:选用4个不同产地披针叶茴香(Illicium lanceolatum)(浙江临安(LA)、浙江开化(KH)、江西武宁(WN)和福建南平(NP))1年生盆栽幼苗为试验材料,设置3个光照处理(Ⅰ:25 μmol·m-2·s-1;Ⅱ:50 μmol·m-2·s-1;Ⅲ:75 μmol·m-2·s-1)和2个水分处理(正常供水(CK)和自然干旱2d),探讨弱光环境下短期干旱对披针叶茴香幼苗生理特性及适应性的影响。结果表明:两种水分处理下,披针叶茴香幼苗抗氧化酶活性和渗透调节物质含量对弱光的敏感性存在明显差异。在光处理Ⅱ和Ⅲ条件下,WN产地幼苗经2d水分胁迫后,过氧化氢酶(CAT)活性比正常水分条件明显增加,过氧化物酶(POD)活性在光处理Ⅲ下比正常水分条件的显著增加,各光处理下超氧化物歧化酶(SOD)活性比正常水分的显著下降,丙二醛(MDA)含量相反。水分胁迫后,各光处理下LA产地幼苗的SOD和POD酶活性低于正常水分条件的,可溶性蛋白和MDA含量均较正常水分处理的增加。与正常水分条件相比,水分胁迫后的KH产地幼苗SOD、POD和CAT酶活性在光处理Ⅰ下均显著增加,可溶性蛋白和MDA含量有所下降。NP产地幼苗各光处理的酶活性均表现出水分胁迫后的比正常水分下的有所提高。可知,短期水分胁迫对提高KH、WN和NP产地幼苗对弱光环境的适应性具有显著促进作用。研究揭示短期水分胁迫可通过增加抗氧化酶活性和渗透调节物质含量来提高幼苗对弱光的适应性。

    • 不同分枝数对桑树幼苗生长发育的影响

      2014, 34(4):823-831. DOI: 10.5846/stxb201306101645

      摘要 (2778) HTML (139) PDF 3.23 M (1423) 评论 (0) 收藏

      摘要:以我国常见经济林木桑树(Morus alba)为试验材料,从气体交换、形态变化和地上生物量方面研究5种分枝模式(1、2、3、4和5枝)对幼苗生长发育的影响。结果显示:(1)分枝数为1的植株的净光合速率(Pn)最高,达到8.6 μmol·m-2·s-1。随着分枝数增加,Pn显著下降,直至分枝数达到3枝及其以上时,净光合速率保持相对稳定,为4.3 μmol·m-2·s-1。而气孔导度(gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(E)则不受分枝数的影响。(2)随着分枝数增加,总叶片数量、总叶面积和总枝长都显著增加,最终分别达到114.3,10481.1 cm2和457.1 cm,而平均单枝叶片数、平均单枝基径、平均单叶面积和比叶面积则显著减少。(3)随着分枝数的增加,植株的总叶生物量和总枝生物量无显著变化,但平均每枝叶干重、平均每枝枝干重和平均每枝总生物量随分枝数的增加而逐渐减少。研究结果表明了分枝数增加可能导致叶片间对光资源的竞争强度增大,引起净光合速率下降,叶片面积变小,单枝长度和生物量减小。另一方面,植株则通过生长出更多的叶片数量,以及更大的总叶片面积来尽可能地消除竞争带来的不利影响,提高对光环境资源的利用。

    • 斑膜合垫盲蝽若虫在国槐上的空间分布型及抽样技术

      2014, 34(4):832-836. DOI: 10.5846/stxb201209231341

      摘要 (2088) HTML (133) PDF 2.83 M (1188) 评论 (0) 收藏

      摘要:斑膜合垫盲蝽OrthotylusO.) sophorae Josifov是近年来临夏地区国槐Sophora japonica Linnaeus上严重发生的害虫之一。应用6种分布型指数法分析判定了斑膜合垫盲蝽若虫在国槐上的空间分布型,利用Taylor幂法则和Iwao回归方程分析聚集原因,结果表明,斑膜合垫盲蝽若虫在国槐上呈聚集分布,公共kc值为0.6169,且符合负二项分布;其种群聚集是由某些环境作用引起的。在此基础上,采用Iwao的方法确定了斑膜合垫盲蝽若虫的田间最适抽样数和序贯抽样表;并根据Gerrard的零频率模型建立了估计该种群平均密度的零频率公式:x=1.7457(-lnPo1.1119

    • 连作苹果园土壤真菌的T-RFLP分析

      2014, 34(4):837-846. DOI: 10.5846/stxb201306241765

      摘要 (2423) HTML (89) PDF 3.82 M (1488) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨连作苹果园不同土壤空间真菌群落结构,应用T-RFLP(Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism)技术,比较了3个连作园不同取样位置(行间、原穴、株间)和不同土层(0-30 cm、30-60 cm)的土壤真菌多样性,并结合不同样品T-RFLP图谱的差异,采用多样性指数分析、聚类分析和主成分分析(PCA),分析了3个连作园土壤真菌群落结构特征。结果表明,磁窑、道朗和金城连作园的土壤真菌多样性存在差异,各采样地区的Shannon多样性指数在0.43-2.47 之间,Pielou 均匀度指数在0.17-0.85 之间,Simpson优势度指数在0.12-0.81 之间,Margalef 丰富度指数最高的是金城树穴0-30 cm土层 (R=4.55),最低的是磁窑行间30-60 cm土层 (R=0.77)。在调查的不同取样位置、不同土层中,原树穴具有最高的多样性指数、均匀度指数、丰富度指数和最低的优势度指数;0-30 cm土层的土壤真菌多样性指数、均匀度指数、丰富度指数均高于30-60 cm土层,而优势度指数的趋势正好相反;PCA和聚类分析结果显示磁窑、道朗和金城连作园的土壤真菌群落结构均有明显差异,3个连作园的土壤真菌各自构成一个独立的群落结构,这些群落能够适应各自的土壤环境并成为环境的优势群落。

    • 棉隆对苹果连作土壤微生物及平邑甜茶幼苗生长的影响

      2014, 34(4):847-852. DOI: 10.5846/stxb201306091546

      摘要 (3871) HTML (138) PDF 2.87 M (1831) 评论 (0) 收藏

      摘要:以生产上常用苹果砧木——平邑甜茶为试材,盆栽条件下研究了棉隆微粒剂对苹果连作土壤微生物及平邑甜茶幼苗生长的影响。结果表明:与重茬(对照CK)相比,棉隆处理极显著(P < 0.01)降低了连作土壤中真菌数量,降幅达58.8%,细菌和放线菌数量分别显著(P < 0.05)降低15.3%、8.5%,细菌/真菌增加108.8%,放线菌/真菌增加124.2%;棉隆使连作条件下平邑甜茶单株幼苗根系长度、根表面积、根体积和根系活力分别提高421.4%、426.5%、171.7%、48.8%。平邑甜茶植株叶面积以及叶片中叶绿素a、b含量、净光合速率均极显著提高,分别增加162.6%、14.9%、15.0%、24.0%,叶片同化能力增强;植株长势增强,株高和地径均极显著提高,植株地上干鲜重和地下干鲜重也得到了极显著性增加,最高增加幅度达2.2 倍。综上,棉隆处理后苹果连作土壤中微生物数量降低,而细菌与真菌比值、放线菌与真菌比值增加,平邑甜茶幼苗植株长势增强,棉隆可有效减轻苹果连作障碍发生。

    • 两株具有芘降解功能的植物内生细菌的分离筛选及其特性

      2014, 34(4):853-861. DOI: 10.5846/stxb201210091393

      摘要 (3037) HTML (73) PDF 7.31 M (1937) 评论 (0) 收藏

      摘要:从植物体内筛选具有多环芳烃 (PAHs) 降解功能的内生细菌并定殖于植物体,有望有效地去除植物体内PAHs,从而减低植物污染风险。采用富集培养法,从长期受PAHs污染的植物体内分离筛选出2株能以芘为唯一碳源和能源生长的内生细菌BJ03和BJ05,经形态观察、生理生化特性及16S rDNA序列同源性分析,将2株菌分别鉴定为不动杆菌属 (Acinetobacter sp.) 和库克氏菌属 (Kocuria sp.)。并研究了2株内生细菌对芘的降解能力及环境条件对其降解芘的影响。结果表明,菌株BJ03和BJ05在以浓度为50 mg/L的芘为唯一碳源生长时,于30 ℃、150 r/min摇床培养15 d后,对芘的降解率分别为65.0%和53.3%。2株菌在pH值 (6.0 - 9.0)、温度 (25 - 40 ℃) 和盐浓度 (NaCl含量为0 - 15 g/L) 条件下生长良好,且皆为好氧生长,通气量越大,菌株生长越旺盛,对芘的降解能力越强。添加C、N源可有效促进菌株BJ03和BJ05的生长,加速其对芘的降解速率。当外加C源为蔗糖、N源为酵母膏时,2株菌在30 ℃摇床培养4 d后,对芘的降解率分别高达71.1%和55.3%。2株菌的细胞表面疏水率最大分别为93.7%和43.9%,对四环素和利福平敏感,而对其它多种抗生素具有较强的抗性。

    • >种群、群落和生态系统
    • 温度对柑橘始叶螨实验种群生长发育繁殖的影响

      2014, 34(4):862-868. DOI: 10.5846/stxb201210081389

      摘要 (2358) HTML (143) PDF 2.89 M (1231) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过室内试验研究了温度对柑橘始叶螨Eotetranychus kankitus(Ehara)生长发育和繁殖的影响,组建了柑橘始叶螨在7种温度下(18、21、24、27、30、33℃和36℃)的实验种群生命表。结果表明,柑橘始叶螨的生长发育、繁殖和生命表参数在不同温度之间有显著差异。卵在36℃条件下不能正常孵化,其他6个温度对该螨的种群适合度有显著影响;发育历期与温度基本呈负相关;整个世代温度(T)和发育速率(V(G))拟合的线性日度方程和Logistic模型分别为V(G)=-0.037+0.004 TR2=7.879)和V(G)=0.080/(1+EXP(7.402 - 0.363T))(R2=0.973);世代发育起点温度和有效积温分别为12.38℃和220.00d·℃;每雌产卵总量在27℃下最高,为73.4粒,18℃下最低,为35.3粒;卵的孵化率、幼、若螨的存活率在27℃下最大,分别为99.75%、96.18%和97.54%,18℃下最小,分别为99.01%、94.05%和93.15%;在6种温度下内禀增长力rm值分别为0.0372、0.0757、0.1024、0.1195、0.1469、0.1427;净增值率Ro分别为9.3241、16.0162、16.6874、20.4564、21.1958、8.8142。由此推断,21-30℃是柑橘始叶螨生长发育和繁殖的最适温度范围。

    • 高原鼠兔有效洞穴密度对青藏高原高寒草甸群落植物生态位的影响

      2014, 34(4):869-877. DOI: 10.5846/stxb201305050926

      摘要 (2958) HTML (79) PDF 2.87 M (1452) 评论 (0) 收藏

      摘要:高原鼠兔(Ochotona curzoniae)有效洞穴密度扩增会引起高寒草甸植物群落组分的变化。采用野外调查方法研究了高原鼠兔有效洞穴密度对青藏高原高寒草甸群落植物生态位的影响。结果表明:随高原鼠兔有效洞穴密度增加,样方内植物种数逐渐增多,但主要是毒杂草,有效洞穴密度超过15 个/625m2时豆科植物出现。优势种高山嵩草(Kobresia pygmaea)的重要值随有效洞穴密度增加呈单峰曲线,峰值出现在15 个/625m2。有效洞穴密度低于或等于21 个/625m2时,优势种高山嵩草生态位宽度位居第一,但有效洞穴密度达31 个/625m2时,其生态位宽度降至并列第三,低于小米草(Euphrasia pectinata)和钝裂银莲花(Anemone obtusiloba),等同于小花草玉梅(Anemone rivularis)和乳浆大戟(Euphorbia esula)。有效洞穴密度分别为10 个/625m2,15 个/625m2,21 个/625m2,31 个/625m2时,与高山嵩草生态位重叠度最大的物种分别为莓叶委陵菜(Potentilla fragarioides)、圆叶筋骨草(Ajuga ovalifolia)、乳浆大戟、条叶垂头菊(Cremanthodium lineare)。有效洞穴密度为10 个/625m2时,高山嵩草是群落内种群间竞争最激烈的一方,但有效洞穴密度超过或等于15 个/625m2时,高山嵩草则退出了种群间竞争最激烈的双方。说明高原鼠兔有效密度增加严重影响了高寒草甸群落组分、重要值、生态位宽度和生态位重叠值。

    • 三工河流域琵琶柴群落特征与土壤因子的相关分析

      2014, 34(4):878-889. DOI: 10.5846/stxb201210071379

      摘要 (2568) HTML (66) PDF 3.73 M (1229) 评论 (0) 收藏

      摘要:琵琶柴(Reaumuria soongorica)是我国荒漠地区分布最广的地带性植被类型之一,对维系荒漠地区生态系统的稳定性具有重要作用。以三工河流域两个琵琶柴群落为对象,在2010年主要生长季节(6-10月),通过群落和土壤调查,采用土钻法、土柱法、地上收割法对两个琵琶柴群落的土壤性质、生物多样性、细根生物量、地上生物量、生物多样性与土壤性质的关系进行研究,结果表明:两个琵琶柴群落在冠幅、盖度、多度和物种多样性等方面均存在显著差异。在0-100 cm土壤层内,两个群落土壤电导率、pH值、容重、含水量存在显著差异。除土壤容重外,群落2各个土壤因子的值均大于群落1,并随土壤深度的增加表现出类似的趋势。两个群落物种多样性指数、地上生物量、细根生物量存在显著差异,从6月到10月呈现先下降再上升的趋势。由于7、8月群落1有大量夏雨型短命植物和类短命草本植物的出现,Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数急剧降低,Simpson指数表现出相反的变化趋势。群落2土壤电导率和pH值较高,草本植物鲜有出现,多样性指数和均匀度指数变化均较为平缓。两个群落的Sorenson相似性系数较低,群落差异明显。相关和回归分析表明土壤环境因子是导致两个琵琶柴群落特征、生物多样性和生物量不同的主要因素。较高的土壤含水量可以增加琵琶群落的生物多样性,较高的土壤容重抑制琵琶柴群落细根的生长,轻度的干旱胁迫促进地上生物量的积累,一定浓度的土壤pH值和土壤盐分可以促进琵琶柴群落细根的生长。

    • 岷江干旱河谷造林对土壤微生物群落结构的影响

      2014, 34(4):890-898. DOI: 10.5846/stxb201306091499

      摘要 (2379) HTML (78) PDF 3.14 M (1673) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探讨不同造林时间和立地条件对土壤微生物群落结构的影响,采用磷脂脂肪酸(PLFAs)法测定了岷江干旱河谷地区不同造林时间(2002、2006和2011年)及不同立地条件(退耕地和宜林荒山地)营建的岷江柏人工林土壤微生物生物量及群落结构的变化情况。结果表明:由于造林时间较短,不同造林时间的人工林间土壤化学性质没有差异,但土壤微生物生物量和各菌群生物量差异显著,且随着造林时间的增加而增加。不同立地条件下则表现为退耕还林地土壤微生物生物量和各菌群生物量较高。说明土壤微生物对外界因素变化的反映更灵敏。相关性分析结果显示土壤全氮含量与土壤微生物生物量及各菌群生物量显著相关,是影响土壤微生物群落结构的关键因素。

    • 滩涂围垦和土地利用对土壤微生物群落的影响

      2014, 34(4):899-906. DOI: 10.5846/stxb201305271198

      摘要 (2794) HTML (105) PDF 3.17 M (1371) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤微生物在生态系统营养物质循环过程,特别是碳、氮循环过程中扮演着重要的角色。上海市崇明岛位于长江入海口,因其土壤发育时间较短、土地利用历史背景清晰、土壤本底均一,不同土壤围垦年代的土壤,代表了土壤发育年代的不同时期。以空间变化代替时间变化,对崇明岛稻田和旱地6个不同围垦年代土壤的磷酸脂肪酸(PLFA)指纹图谱研究表明,湿地滩涂围垦16a后土壤微生物总PLFA、细菌PLFA、革兰氏阳性菌(G+) PLFA和革兰氏阴性菌(G-) PLFA含量显著降低。随着围垦时间的逐步增加,PLFA含量逐步上升。经过长时间的农业种植,G+ PLFA在围垦120a和300a稻田和旱地土壤中没有显著性差异;而总PLFA、细菌和G- PLFA在围垦75、120a和300a的土壤中含量趋于稳定且没有显著性差异。围垦16a和40a稻田土壤中总PLFA和G+ PLFA显著高于旱地土壤;围垦40a稻田土壤中细菌和G- PLFA显著高于旱地土壤。不同围垦年代土壤总PLFA、细菌PLFA与土壤总氮、粘土含量成显著的正相关关系。河口湿地围垦后微生物数量的变化与土壤营养含量存在强烈相关关系,提示土壤围垦及演替过程中微生物与土壤肥力之间的紧密关系,对探讨土壤演替过程中微生物群落的变化具有重要意义。

    • 福寿螺对稻田水生植物群落实验的影响

      2014, 34(4):907-915. DOI: 10.5846/stxb201304030601

      摘要 (2440) HTML (70) PDF 3.59 M (1340) 评论 (0) 收藏

      摘要:福寿螺是在我国南方地区危害水稻生产的一种外来入侵软体动物,已被世界自然保护联盟入侵生物专家组列为100种危害最为严重的外来入侵物种之一。在水域生态系统中福寿螺主要以摄食各种水生植物而生存。以水稻、大薸、水葫芦、粉绿狐尾藻、水花生和鸭舌草构成的稻田水生植物群落为对象,研究了低密度(4 只/m2)、中密度(8 只/m2)和高密度(12 只/m2)福寿螺处理对稻田水生植物群落的影响,同时结合福寿螺的食物选择性实验分析其相关行为特性。结果表明:1)低密度、中密度和高密度福寿螺处理1周内水稻密度均急剧下降,高密度福寿螺造成水稻密度下降超过70%,2周后福寿螺危害水稻秧苗的程度减轻;2)各密度处理福寿螺均抑制了水花生和鸭舌草扩散,第8周时高密度福寿螺处理中水花生和鸭舌草的密度仅为对照的30%和25%。同时,低密度福寿螺处理中的水花生和鸭舌草的密度显著高于中密度和高密度处理。不同密度福寿螺处理对水葫芦、大薸和粉绿狐尾藻影响不明显;3)水稻的日均密度增长率为负值,低密度、中密度和高密度福寿螺处理间存在明显差异,且均显著低于对照。水花生和鸭舌草的日均密度增长率虽为正值,但显著低于对照,水葫芦、大薸和粉绿狐尾藻的日均密度增长率和对照无差异。福寿螺日均密度增长迅速,各密度处理无显著差异。福寿螺对水稻、水花生、鸭舌草的选择性显著高于水葫芦、粉绿狐尾藻和大薸;4) 福寿螺引入8周后稻田水生植物群落物种多样性Simpson指数、Shannon指数和均匀度指数均显著降低。Simpson指数的大小顺序为:对照 > 低密度 > 中密度、高密度,Shannon指数和均匀度指数的大小顺序为:对照 > 低密度 > 中密度>高密度。说明福寿螺对供试水生植物有明显的选择性,其入侵会严重危害稻田水生植物群落的物种多样性。

    • 4种木本植物在潜流人工湿地环境下的适应性与去污效果

      2014, 34(4):916-924. DOI: 10.5846/stxb201305191110

      摘要 (2371) HTML (99) PDF 6.40 M (1246) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决冬季植物问题,将4种木本植物引入潜流人工湿地环境,进行植物适应性和去污效果研究,结果表明:(1)4种木本植物在潜流人工湿地环境下的净光合速率日变化规律为夹竹桃、栀子、女贞变化规律是“双峰”型,木槿则是“单峰”型;叶片气孔导度日变化规律为木槿是“单峰”型,其他3个品种没有明显规律;植物胞间CO2浓度的日变化规律与净光合速率日变化规律相反对应关系;蒸腾速率日变化规律为4种植物都呈现“单峰”型规律,且高峰出现在11:00-13:00之间。(2)除女贞外较低外,其余3种植物叶绿素含量较高但差异不大;丙二醛含量较高的是木槿与栀子,女真最低;氮磷积累量最高是夹竹桃,最低的是木槿;基质脲酶活性夹竹桃、木槿高于栀子、女贞,基质磷酸酶活性在4种植物中比较接近。(3)4种木本植物引入湿地后长出了白色的水生根系,且数量多于陆地土壤栽培条件的土培根系;在内部结构上也有较大差异,土培根系的组织非常致密,水生根系则有发达的通气组织。(4)试验期间系统TN平均去除率为40.2%,TP平均去除率为80.8%。CODCr的平均去除率较低为15.4%,NH4+-N的平均去除率为61.8%,各月份间的差异随着季节温度的变化基本一致。

    • 基于静态箱式法和生物量评估海北金露梅灌丛草甸碳收支

      2014, 34(4):925-932. DOI: 10.5846/stxb201210101401

      摘要 (2402) HTML (77) PDF 3.30 M (1244) 评论 (0) 收藏

      摘要:高寒灌丛是青藏高原重要植被类型,因特殊生物学性质致使其系统碳功能较难评估。采用静态箱式法测定高寒金露梅(Potentilla fruticosa)灌丛草甸的生态系统呼吸,结合生物量收获法估测生态系统净初级碳量。结果表明,高寒金露梅灌丛草甸生态系统呼吸、土壤呼吸和植物呼吸具有明显的季节动态变化,其年总量分别为886.28、444.93 gC/m2和441.36 gC/m2;灌丛区、草本区以及土壤区的呼吸均与5 cm地温具有极显著的指数关系(R2分别为0.95、0.94和0.83),各区温度敏感系数Q10分别为4.40、4.13和3.16;8a(2003-2010)植被净初级生产力平均为468.55 gC/m2。结合系统土壤呼吸,生态系统年均净固碳量为27.19 gC/m2,即高寒金露梅灌丛草甸生态系统为碳汇。对比涡度相关标准方法连续观测数据表明该方法评估生态系统碳功能具有较大可信度。

    • 初始pH值对碱性和酸性水稻土微生物铁还原过程的影响

      2014, 34(4):933-942. DOI: 10.5846/stxb201210091394

      摘要 (2345) HTML (157) PDF 3.12 M (1304) 评论 (0) 收藏

      摘要:酸碱度(pH值)是水稻土铁还原过程的重要影响因素之一。通过模拟水稻土淹水厌氧培养,以Al2(SO43和Na2CO3溶液分别调节碱性和酸性水稻土pH值至强酸性(pH值<5.0)、酸性(pH值5.0-6.5)、中性(pH值6.5-7.5)、碱性(pH值7.5-8.5)、强碱性(pH值 > 8.5),以此来研究5种初始pH值对水稻土泥浆铁还原过程的影响;通过微生物群落厌氧培养研究了2种水稻土菌悬液在6种pH值条件下的铁还原能力差异。结果表明,碱性水稻土铁还原潜势(a)、最大铁还原速率(Vmax)随初始pH值的降低而下降,而达到最大铁还原速率所需的时间(TVmax)则延长。提高酸性水稻土初始pH值使铁还原Vmax增加而TVmax缩短,但土壤中无定形氧化铁均能还原,初始pH值与Vmax具有显著正相关关系。碱性和酸性水稻土的土壤菌悬液在试验pH值范围内厌氧培养,其铁还原能力在培养初期差异不显著,但培养后期的差异明显,且最终都能把培养液中氧化铁完全还原。随着初始pH值升高TVmax延长,Vmax则降低,且均显著负相关,但碱性水稻土微生物群落的Vmax在pH值6.00时最大。初始pH值和土壤类型对水稻土铁还原过程具有显著影响,且对土壤菌悬液微生物群的铁还原具有一定影响。

    • >景观、区域和全球生态
    • 库姆塔格柽柳沙包年层稳定碳同位素与气候环境变化

      2014, 34(4):943-952. DOI: 10.5846/stxb201210081381

      摘要 (2252) HTML (77) PDF 3.16 M (1213) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用年层环境分析法,建立库姆塔格沙漠柽柳沙包年层稳定碳同位素序列,并利用记录的环境信息和附近气象资料,分析柽柳沙包稳定碳同位素与气候环境变化。结果表明:(1)柽柳沙包年层稳定碳同位素比率(δ13C)在20世纪40-60年代出现波动,80年代后趋于下降,δ13C序列变化符合全球树轮δ13C下降趋势,表明大气CO2浓度增加会对柽柳沙包年层δ13C造成影响。(2)柽柳沙包年层稳定碳同位素分辨率(Δ)与全球气候变化趋势相一致,120a以来,全球气候变暖,柽柳沙包Δ偏重,为干热的气候环境,19世纪80年代以前,气温偏低,柽柳沙包Δ值偏轻,代表冷湿的气候环境。(3)不同生境环境下柽柳沙包年层Δ值对气候环境要素产生不同的响应,高海拔的山前柽柳沙包Δ值与年降水、湿度及季节性气压、光照相关性显著,Δ值受多个气候要素的影响,其滞后作用不明显;低海拔的干旱沙漠区柽柳沙包Δ值对年气温及季节性降水、湿度特别敏感,Δ值存在明显的滞后效应。

    • >资源与产业生态
    • 大棚甜瓜蒸腾规律及其影响因子

      2014, 34(4):953-962. DOI: 10.5846/stxb201210051371

      摘要 (2418) HTML (85) PDF 3.23 M (1463) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究大棚甜瓜的蒸腾规律和影响因子,可以为大棚甜瓜水分优化管理提供理论依据。利用大棚盆栽试验,设定了4个水分梯度,定量分析了大棚甜瓜蒸腾规律及蒸腾量与植株生理特性、气象环境因子、土壤水分含量的关系。结果表明:(1)各水分处理条件下甜瓜蒸腾强度日变化曲线均呈“双峰型”,有明显的“午休”现象。(2)甜瓜生理需水系数与叶面积指数、有效积温关系显著,分别呈线性和抛物线函数关系。(3)甜瓜全生育期累计蒸腾量呈现出“慢-快-慢”的变化规律,可以用Logistic函数进行模拟。(4)甜瓜叶面积指数、日平均空气温度、日平均空气相对湿度、日太阳辐射累积、土壤相对含水量均与单株日蒸腾量呈显著性相关关系;甜瓜叶面积指数对蒸腾的综合作用最大,是决策变量;土壤水分含量是限制变量,主要通过对其他因子的影响间接作用于蒸腾。(5)气象环境因子对甜瓜蒸腾量的影响力很大程度上取决于土壤水分含量;气象环境因子与蒸腾量的相关性随土壤水分含量的增大而增大,在土壤相对含水量为70%-80%范围内达到最高值,当土壤含水量接近田间持水量时,与各因子的相关系数逐渐下降。(6)甜瓜水分胁迫指数与土壤相对有效含水量关系显著,二者呈现线性关系。

    • 盐胁迫下荒漠共生植物红砂与珍珠的根茎叶中离子吸收与分配特征

      2014, 34(4):963-972. DOI: 10.5846/stxb201210091392

      摘要 (3064) HTML (82) PDF 3.75 M (1386) 评论 (0) 收藏

      摘要:西北荒漠地区C3小灌木红砂(Reaumuria soongorica)和C4半灌木珍珠猪毛菜(Salsola passerina)在特定环境下混生在一起,分布面积广阔。以采自腾格里沙漠边缘荒漠地带的天然野生珍珠猪毛菜和红砂群落的幼苗为材料,经0、100、200、300、400mmol/L NaCl盐溶液共同胁迫10 d,检测它们的含水量、主要矿质离子在根茎叶的含量与分布,揭示二者耐盐的共生协同的离子平衡适应机制。试验结果发现,珍珠猪毛菜叶片具有“吸钾排钠的”的耐盐特征,红砂叶片具备“吸钠排钾”的特征,吸收利用无机矿质离子具备互补效应。二者耐盐Cl、Ca和Si离子吸收与累积能力存在很大差异:随着盐胁迫程度加剧,红砂的根茎叶中Cl离子含量持续增加,并且为珍珠猪毛菜的2-5倍;珍珠猪毛菜根中Ca离子含量为红砂的2-3倍,但含量变化不显著;红砂根中Si离子含量迅速降低后稳定,并且是珍珠猪毛菜根的3-5倍,其他器官变化差异较小。因此,红砂与珍珠猪毛菜的共培养盐胁迫下根中吸收的离子侧重不同,红砂以Na、Cl、Si为主,珍珠猪毛菜以K、Ca为主。随着盐胁迫的程度加强,离子选择吸收系数Sk,Na的变化趋势降低,表明二者叶部对Na的选择性减小,K的选择性吸收积累增大,增强了它们的抗盐性,最终使叶片所受盐害减小。总之红砂与珍珠猪毛菜共生的耐盐离子稳态机制显著不同,离子吸收与分布具有互补互利的效应。

    • 普通鹿蹄草品质与根际和非根际土壤的关系

      2014, 34(4):973-982. DOI: 10.5846/stxb201210081387

      摘要 (2054) HTML (118) PDF 2.90 M (1213) 评论 (0) 收藏

      摘要:以野外调查和室内分析相结合,采用相关分析、主成分分析、回归分析、通径分析等多种分析方法,对秦岭太白山区不同生境下野生普通鹿蹄草有效成分(总黄酮、单宁、金丝桃苷、槲皮素和抗氧化活性(DPPHIC50)与其根际和非根际土壤性质的关系做了研究。结论如下:(1)根际土壤速效钾、pH和脲酶与单个有效成分含量之间呈现出显著或极显著作用,而非根际土壤速效钾与5种有效成分均达到显著或极显著正相关。(2)根际土壤速效钾、pH、转化酶和脲酶是影响普通鹿蹄草有效成分含量的主导因子,而非根际土壤有效氮、速效钾、pH和转化酶是综合影响其含量的主导因子。(3)根际土壤速效钾是影响普通鹿蹄草有效成分含量的主要决策因素,而pH、转化酶和脲酶是其主要限制因素;非根际土壤有效氮和速效钾是影响普通鹿蹄草有效成分含量的主要决策因素,而pH和转化酶是其主要限制因素。由此得出,普通鹿蹄草有效成分含量受根际和非根际多种土壤因子的综合影响,且土壤速效钾含量、pH、转化酶是影响其含量的共同因子。

    • 作物种植前后土壤有机质及养分因子的空间变异分析

      2014, 34(4):983-992. DOI: 10.5846/stxb201209301364

      摘要 (2571) HTML (79) PDF 10.86 M (1114) 评论 (0) 收藏

      摘要:以作物土壤试验数据为基础,结合多年的农户调查数据,采用Moran’s I指数分析、Pearson相关系数分析和Kriging插值3种地统计学方法,探讨了浙江省浦江县作物种植前后土壤有机质及氮磷钾等养分因子的空间演化规律。研究发现Moran’s I指数分析证实随着区域范围的加大,各因子间自相关程度产生较大差异。这一点在Pearson相关系数分析中也得到证实,并在kriging插值图中直观表达。结果还表明:有机质和碱解氮的形成与水的关系较为密切,水源区两因子的含量较周边高,且会促进前者向后者转化。养分投入后,过多的养分在土壤中降解过程与区域自然环境条件的关系较密切。同一作物的农户养分投入在不同区域差异较大,不同作物的农户养分投入在区域内却存在量的相关。

    • >城乡与社会生态
    • 城市河流健康评价指标体系构建及其应用

      2014, 34(4):993-1001. DOI: 10.5846/stxb201209221339

      摘要 (3418) HTML (112) PDF 3.17 M (2204) 评论 (0) 收藏

      摘要:健康的城市河流既能够维持其生态系统的自然运转,又能够满足城市社会经济的正常需求,还能够为人类提供休闲娱乐的场所。基于城市河流健康的内涵,构建出包含自然生态、社会经济和景观环境等3个方面24个指标的城市河流健康评价指标体系。以漓江市区段为例,通过建立基于层次分析法的模糊综合评价模型对其进行健康评价。结果表明:漓江市区段复合生态系统的评价结果为(0.2193,0.3004,0.3261,0.1137,0.0405),处于中健康状态;其自然生态子系统、社会经济子系统和景观环境子系统的健康状态分别为中、优和良;水量、防洪能力、鱼类多样性指数和底栖动物多样性是漓江市区段健康的主要影响因素。该评价指标体系可为其它城市河流的健康评价提供参考。

    • 西藏生态足迹与承载力动态分析

      2014, 34(4):1002-1009. DOI: 10.5846/stxb201307051842

      摘要 (3043) HTML (69) PDF 5.32 M (1660) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用生态足迹模型,对2005-2010年西藏的生态足迹和生态承载力以及生态盈余进行了测算。研究发现,西藏2005-2010年人均生态足迹呈现出振荡式上升趋势,从2005年的0.34 hm2/人波动上升到2010年的0.83 hm2/人,其中人均林地消费所占比重最大,多年平均值占总消费的39.8%;人均耕地消费基本稳定在0.18-0.2 hm2/人之间,其他类型土地消费所占比重相对较少;人均生态承载力呈现平滑下降趋势,从2005年的14.78 hm2/人下降到了2010年的13.77 hm2/人,其中林地和牧草地及其转换的化石能源地人均生态承载力所占比重达到了95%,可耕地、牧草地、林地的人均生态承载力在2005-2010年之间呈现缓慢下降趋势,水域人均生态承载力变化不大;人均生态盈余较大,但呈现出递减趋势,2005年为14.44 hm2/人,而2010年下降到12.94 hm2/人;生态盈余中比重最大的是林地,但其足迹波动较大,介于1%-30%之间;草地人均生态足迹仅占生态承载力的5%左右,水域人均生态足迹占生态承载力的比例可忽略不计。

    • >研究简报
    • 三峡库区岸坡消落带草地、弃耕地和耕地土壤微生物及酶活性特征

      2014, 34(4):1010-1020. DOI: 10.5846/stxb201306081443

      摘要 (2955) HTML (105) PDF 3.24 M (1575) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究不同用地方式对三峡库区消落带土壤性质的影响,选取三峡库区重庆忠县汝溪河流域典型消落带为研究区域,研究不同用地类型(草地、弃耕地、耕地)、不同土层间(0-10 cm、10-20 cm)土壤微生物、土壤酶活性和土壤化学性质的各自特征及其相互关系,旨在为该地区消落带生态恢复实践提供理论依据。研究发现:除蛋白酶活性、全磷含量、碱解氮含量外,不同用地类型对土壤各生化特性均产生了显著影响;与之不同,土层仅对细菌数量、放线菌数量、真菌数量、蔗糖酶活性、脲酶活性以及土壤有机质含量产生显著影响,但对其他生化性质影响不显著;用地类型与土层两者的交互作用仅对蔗糖酶活性影响显著。同时,弃耕地土壤的细菌数量在3种用地类型中最高;真菌、放线菌数量在草地中最高,耕地次之,弃耕地最低。弃耕地中的过氧化氢酶、蔗糖酶、蛋白酶和脲酶活性与其他两种用地类型相比较高,而耕地中磷酸酶活性则显著高于弃耕地和草地土壤。草地土壤全氮、有效磷以及速效钾含量均显著低于耕地,而草地0-20 cm土层的有机质含量却显著高于弃耕地和耕地;3种用地类型的全磷、全钾、碱解氮含量差异均不显著,弃耕地的pH值显著高于另外两种用地类型。另一方面,三峡库区消落带土壤的各生化指标间存在一定的相关性。pH值和微生物数量及酶活性间的关系最为密切,土壤真菌和放线菌数量与土壤有机质含量呈极显著正相关。研究结果表明,与弃耕地和耕地相比,草地在稳定消落带土壤环境、固持土壤营养元素、提高土壤肥力方面作用更为显著;相对而言,耕地的土壤微生态环境较差,故在消落带实施退耕还草、恢复草本植被等具有重要意义。

    • 盐胁迫对2种栎树苗期生长和根系生长发育的影响

      2014, 34(4):1021-1029. DOI: 10.5846/stxb201209291363

      摘要 (3082) HTML (99) PDF 3.67 M (1700) 评论 (0) 收藏

      摘要:以低浓度(50 mmol/L)和高浓度(150 mmol/L)NaCl处理弗吉尼亚栎(Quercus virginiana)和麻栎(Quercus acutissima)1年生幼苗,研究了2种栎树在盐胁迫下的生长、对盐分的敏感性和耐受性及其根系形态学参数变化以及根系对盐离子的吸收与积累。结果表明,高浓度盐胁迫明显抑制了2种栎树地上部生物量的积累(P < 0.05),而低浓度盐胁迫对弗吉尼亚栎地上部干重的影响不明显,但显著抑制了麻栎地上部干重(P < 0.05);2种栎树的根冠比在盐胁迫下呈增加趋势,特别是在高浓度盐胁迫下,2种栎树的根冠比明显增加(P < 0.05),盐胁迫下增加生物量在根部的分配是植物应对盐胁迫的方式之一。2种栎树根部生物量积累在盐胁迫下变化不明显,但2种栎树根系形态学参数在盐胁迫下的响应不同,弗吉尼亚栎根系总长度、总表面积和总体积在盐胁迫下均有不同程度增加,特别是在低浓度盐胁迫下,根系形态学参数明显增加(P < 0.05),但麻栎根系形态学参数有下降趋势,但与对照相比变化不明显;通过对不同径级根系总长的分析发现,弗吉尼亚栎根系总长度的增加主要是由于直径小于2 mm的细根总长的增加,细根长度的增加对于植物吸收水分和营养物质具有重要意义;通过对Na+和Cl-在根系的含量分析表明,盐胁迫下2种栎树根系盐离子的积累均有明显增加,但弗吉尼亚栎根系盐离子的含量在低浓度和高浓度盐胁迫下的差异不明显,而麻栎在高浓度盐胁迫下根系盐离子的含量明显高于弗吉尼亚栎。综合2种栎树盐胁迫下的生物量分配策略和根系形态学响应以及盐离子的积累规律,证明2种栎树尽管在生物量分配策略方面具有相同的特点,但根系的响应策略截然不同,弗吉尼亚栎在盐胁迫下能够扩大根系吸收范围,维持较高的K+/Na+比值,而麻栎在盐胁迫下根系由于吸收过多的盐离子,导致根系的生长发育受到抑制,影响了根系在逆境中的分布范围,从而在一定程度上避免了进一步的盐害。

    • 恒温和变温驯化对大蟾蜍蝌蚪热耐受性的影响

      2014, 34(4):1030-1034. DOI: 10.5846/stxb201209271356

      摘要 (2593) HTML (127) PDF 2.88 M (1233) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解大蟾蜍蝌蚪 (Bufo gargarizans)的热适应性并验证最适性模型,将大蟾蜍蝌蚪分别在10、15、20 ℃和 25 ℃ 4个不同恒温下及 15.76-5.42 ℃的变温下驯养2周,利用温度梯度装置观察记录其最适温度、最高逃避温度和最高致死温度。结果表明,经过在10、15、20 ℃和 25 ℃四个恒温及在15.76-5.42 ℃的变温下驯化,大蟾蜍蝌蚪的最适温度分别为(14.8±2.9),(17.2±3.8),(18.1±3.5),(19.6±2.5)和(15.8±2.2) ℃;最高逃避温度分别为(27.6±1.9),(31.3±1.3),(32.5±0.8),(33.9±1.0)和(31.6±1.3) ℃;最高致死温度分别为(32.9±1.6),(36.5±1.0),(37.9±0.9),(38.8±1.1)和(37.2±1.3) ℃。驯化温度对大蟾蜍蝌蚪的最适温度、最高逃避温度和最高致死温度都有显著影响 (P < 0.001)。驯化温度对大蟾蜍蝌蚪最适温度产生的影响比最高逃避温度和最高致死温度的小。温度的昼夜变化,都会呈现两峰或三峰分布,双峰环境实际上是具有同一标准误差的两个正常分布的混合体,这两个正常分布被一个峰间距所隔离。最适性模型预测:当呈双峰分布的温度的峰间距为17℃时,动物将出现3个适合度峰值。研究结果支持最适性模型。

    • >学术信息与动态
    • 国际生物土壤结皮研究发展态势文献计量分析

      2014, 34(4):1035-1041. DOI: 10.5846/stxb201401020013

      摘要 (2430) HTML (82) PDF 5.43 M (1288) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物土壤结皮是荒漠生态系统组成和地表景观的重要特征。近年来,各国和各相关研究机构对生物土壤结皮的研究力度不断加大。利用Bibexcel和NetDraw等文献计量工具,对Web of Science数据库中国际生物土壤结皮研究相关文献进行了分析。在对主要国家和机构的发文进行统计分析后发现:美国、德国和西班牙等国的生物土壤结皮研究论文的综合影响力较高;胡安·卡洛斯国王大学和美国地质调查局等机构的论文影响力较大;中国生物土壤结皮研究论文在总量上优势明显,但高质量论文不多;国际生物土壤结皮研究的主要研究热点集中在腾格里沙漠等沙漠地区,氮循环研究和微生物群落研究是研究的重点。

主编:傅伯杰

创刊:1981

国际标准刊号:ISSN 1000-0933

国内统一刊号:CN 11-2031/Q

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